Chemotaktické cytokiny (chemokiny) Mediátory, které indukují migraci a aktivaci specializovaných populací leukocytů Mediátory leukocytární infiltrace v iniciální fázi zánětlivé reakce Martin Petřek 1.12.2011
Chemokiny Malé bázické proteiny (8-10 kda) Rodina chemokinů u lidí čítá 40 členů Čtyři skupiny (podle biochemické struktury) Působí prostřednictvím specifických receptorů (G-proteiny)
Chemokiny základní skupiny?
Chemokiny: nomenklatura Receptor R a Ligand L (chemokin) CCR a CCL (CCL5 = RANTES) CXCR a CXCL (CXCL8 = IL-8) XCR a XCL (XCL1 = Lymfotaktin) CX 3 CR a CX 3 CL (CX 3 CL1 = Fraktalkin)
42 chemokinů 19 chemokin receptorů
Vztahy mezi chemokiny a receptory
Čtyři základní funkce chemokinů (Mackay C.R.: Nat. Immunol. )
Extravazace leukocytů: vznik zánětlivého infiltrátu Marginace, rolling a adheze Transmigrace (diapedéza) Migrace (pohyb) do ložiska zánětu po chemokinovém gradientu
Čtyři fáze procesu migrace leukocytů z cirkulace do místa zánětu
Neutrofilní granulocyty na okraji endotelu cévy
Transmigrace polymorfonukleárů přes stěnu cévy
Chemokiny v patogenezi (výběr) Plicní záněty vč. astmatu (eotaxin, RANTES) Ateroskleróza (MCP-1) Roztroušená skleróza (IP-10) HIV-infekce (CCR5 32) IDDM (CCR4)
ˇÚloha chemokinů v patogenezi sclerosis multiplex
Chemokiny u aterosklerózy (Gerard C., Rollins B. J. Nat.Immunol.)
Proč studujeme chemokiny u zánětlivých onemocnění? patogenetický aspekt diagnostický aspekt terapeutický aspekt
Chemokiny v patogenezi plicní sarkoidózy RANTES (CCL5): mediátor lymfocytární alveolitidy u sarkoidózy CCR5 (RANTES-receptor) exprimován v plicních buňkách pacientů se sarkoidózou Deleční polymorfismus CCR5 (CCR5 32) asociován s progresívní sarkoidózou
Kontroly Pacienti RANTES protein u sarkoidózy Petřek M. et al.: Eur. Respiratory Journal Imunocytochemie (10 pacientů, 11 kontrol) Lokalizace proteinu (reprezentativní příklad) RANTES + buňky (%) 7% 24%
Petřek M. et al.: Immunol. Lett. Exprese CCR5 mrna v plicních buňkách pacientů se sarkoidózou (S) a zdravých jedinců (C)
Chemokiny v diagnostice sarkoidózy Pomocné diagnostické ukazatele: závažnost a průběh nemoci, odpověď na léčbu; susceptibilita; CCR5 32: podmiňuje závažnější průběh sarkoidózy MCP-1: typický pro rozvinutá stádia sarkoidózy
Petřek M. et al.: Am. J.Respir. Crit. Care Med. CCR5 32 u pacientů se spontánním ústupem sarkoidózy (S) a u pacientů s nutností léčby kortikosteroidy (T)
MCP-1 (pg/ml) v bronchoalveolární laváži pacientů s rozdílným rtg stadiem / klinickým průběhem sarkoidózy (Petřek M. et al., Eur. Respir.J.) N I st. / Ústup n. II.st / Progrese Stadium rtg (I/II) 52 9.8+3.7 40.5+7.8 Klinická kategorie 54 10.3+3.5 26.7+9.5
Exprese mrna pro chemokin. receptor CCR11 (rtg stadia sarkoidózy) 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 C S-I S-II S-III 0.4 0.2 0.0
Chemokiny a léčba zánětlivých nemocí (výběr) Perspektiva - vývoj nových postupů x Receptor R, x Ligand L (chemokin) inhibitory chemokinových receptorů Protilátky Modifikované chemokiny (pokusy na zvířatech, klinické zkoušky)
Proč vyšetřujeme cytokiny? (Co se chceme dozvědět, co chceme poznat?) zánět (typ: akutní/chronický, infekční/parainfekční) stav (zejm. aktivaci) imunitního systému monitorování léčby přítomnost rizikového genotypu (high-responder)
Jaký materiál vyšetřujeme? (Co můžeme získat k vyšetření) Systémová úroveň: periferní krev Lokální úroveň: - klouby: výpotek - dýchací cesty: bronchoalv. laváž - buňky: intracelulární cytokiny Genomová úroveň
Jak vyšetřujeme? (Jaké metody používáme v laboratoři?) Detekce cytokinových proteinu (imunochemické metody - ELISA) Stanovení intracelulárních cytokinů (průtoková cytometrie) Exprese mrna pro cytokiny (analýza mrna, čipy ) Určení polymorfismů cytokinových genů (molekulární metody PCR, RT-PCR, sekvenace)
Preanalytická fáze ( Na co si dát pozor? ) Odběr (sérum x heparinizovaná plazma) Teplota (zmrazení x rozmrazení) Cirkadiánní rytmus (kont. sledování v pravid. intervalech) Geny polymorfismy DNA: nesrážlivá krev (EDTA) exprese mrna: materiál (buňky, tkáň) chránit před RNázami
sil-2r (U/ml) sil-2r v séru zdravých jedinců a pacientů se sarkoidózou p=0,034 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 p=1,39.10-5 K Sark Sark II (n=12) 229,8 12,9 (n=53) 467,0 99,6 (n=27) 884,0 178,9
http://www.copewithcytokines.de/cope.cgi